CC BY
51УДК 625.768.6
С.П. АРЖАНУХИНА, канд. техн. наук, ФГУП «РОСДОРНИИ» (Москва)
Технологии производства и применения противогололедных материалов на основе безводного хлорида кальция
Применение выпускаемых противогололедных материалов (ПГМ) позволяет существенно снизить капитальные и операционные затраты по зимнему содержанию автомобильных дорог в сравнении с пескосоляной смесью и рядом других ПГМ.
С химической точки зрения хлорид кальция (СаС12) — кальциевая соль соляной кислоты. Существует несколько его кристаллогидратов, а именно безводный, дву-, четырех- и шестиводный. Хлорид кальция представляет собой бесцветные кристаллы, имеет плотность 2,51 г/см3. Растворимость (г/100 г Н20): 74 (при 20оС) и 159 (при 100оС). Растворяясь, он выделяет много тепла. Хлорид кальция при противогололедной обработке в твердом виде эффективен до —34оС, при растворении выделяет большое количество тепла, что обусловливает его быстрое растворение и начало процесса плавления льда. Хлорид кальция используют для повышения эффективности действия хлорида натрия.
Крупнейшим производителем безводного хлорида кальция и ПГМ на его основе в настоящее время является ООО «Зиракс». Акции предприятия котируются на Лондонской фондовой бирже, головной офис находится в Лондоне, производство расположено в России, Италии, Австрии.
Выпускаемый на предприятии безводный 94—98% хлорид кальция производят из синтетической соляной кислоты и природных минералов с высоким содержанием кальция при практическом отсутствии примесей, что позволяет получать продукцию высшего качества. Безводный хлорид кальция обладает высокой скоростью плавления снежно-ледяных отложений и эффективен в диапазоне до —32оС. Материал быстро проникает в слой льда и требует наименьших норм расхода по сравнению с другими ПГМ.
Противогололедный композитный компактирован-ный материал Айсмелт содержит 20% хлорида кальция и 80% хлорида натрия. Айсмелт обладает высокой плавящей способностью и эффективен в диапазоне до —20оС. ПГМ отличается пролонгированным действием.
Поставки ООО «Зиракс» ПГМ для Москвы осуществляли в соответствии с заключенными договорами по результатам открытого аукциона в зимний период 2010—2011 гг. для городских и окружных заказчиков, состоявшемся 25.06.2010 г. Компания «Зиракс» получила право на поставку твердых ПГМ по двум лотам. По лоту № 4 поставлен твердый многокомпонентный материал на основе композиции хлоридов кальция и натрия в объеме 19,2 тыс.т. По лоту № 9 поставлен твердый одно-компонентный материал на основе хлорида кальция в объеме 1,4 тыс. т.
В 2010—2011 гг. проведены поставки ПГМ марки ХКНМ (Айсмелт) и ХК (хлорида кальция гранулированного 94—98%) в Ульяновск, Саратов и Краснодар. Объем поставок продукции составил 2,3 тыс. т.
Компания «Зиракс» поставила в адрес литовской компании «Келува» 300 т ПГМ Айсмелт и Премелт (гранулированный хлорид кальция).
Предприятие закончило предварительную регистрацию своих продуктов согласно ЕС Регулирования REACH в 2007 г., а к июню 2010 г. закончена разработка дизайна упаковки продуктов и норм безопасности работ согласно приложению к EC Регулирования REACH-CLP (гармонизированные нормы классификации и маркировки химической продукции) и в ноябре 2010 г. завершена их регистрация.
Проведены поставки ПГМ марки Премелт и Айсмелт на рынок Великобритании. Выполняется поставка ПГМ и для берлинского предприятия по уборке города (хлорида кальция, гранулированного 94—96%). Объем 13,8 тыс. т. Контракт заключен между компаниями Zirax GmbH, Австрия, и Berliner Stadtrenigungsbetriebe (BSR) на период 2010—2014 гг. Хлорид кальция будут использовать в составе ПГМ для борьбы с зимней скользкостью на дорогах в Берлине по технологии «смоченная соль». По этой технологии на дорогу вносят хлорид натрия, смоченный раствором хлорида кальция. Данная технология позволяет на 40 % и более сократить расход материалов, увеличить диапазон их рабочей температуры, увеличить скорость уборки автомобильных дорог после снегопадов, повысить качество работ и уменьшить стоимость зимнего содержания.
С 2009 г. в рамках подписанного контракта поставляют ПГМ на основе безводного хлорида кальция в розничные сети США и Канады.
ПГМ полностью соответствуют всем экологическим стандартам городских заказчиков в области ЖКХ, местных муниципальных образований и частных клиентов, так как норма расхода этих материалов для борьбы с зимней скользкостью существенно ниже, чем у аналогов, при этом с достижением более эффективного конечного результата. Применение этих ПГМ позволяет в разы снижать конечные операционные и капитальные затраты городских и частных заказчиков по сравнению с пескосо-ляной смесью, солью или другими альтернативными ПГМ. Материал включает эффективные ингибиторы коррозии, которые снижают затраты по устранению последствий коррозии после применения материалов на улицах и вокруг сооружений заказчиков в осенне-зимний сезон. Достоинства этих ПГМ: высокая плавящая способность (более 13 г/г); эффективность до —34оС; быстрое устранение скользкости при растворении; содержание ингибиторов коррозии; низкие нормы расхода; равномерный гранулометрический состав; ПГМ негорючи, взрывопожаробезопасны и нетоксичны.
В Волгограде на территории ОАО «Каустик» находится производство жидкого хлорида кальция, безводного хлорида кальция, а также ПГМ АЙСМЕЛТ (ХКНМ, хлорид кальция, натрия модифицированный).
72
научно-технический и производственный журнал
октябрь 2011
iA ®
Технологическая схема производства хлорида кальция и продуктов на кальция;г - участок готовой продукции
Производство представляет собой сочетание современных технологий переработки высококачественного синтетического и природного сырья в продукты с повышенной потребительской ценностью, управления качеством и комплекса мер по защите окружающей среды.
Освоенные производственные процессы не только соответствуют современным требованиям в области использования ценных сырьевых ресурсов, но и позволяют минимизировать потери благодаря установке высокоточных систем управления процессом, современной контрольно-измерительной аппаратуры и надежной системе оценки качества готовой продукции.
Технологии «Зиракс» запатентованы и направлены на получение максимального результата путем переработки минимального количества сырья. На предприятии создана развитая система менеджмента переработки отходов и контроль за экологическим балансом промышленных площадок при безусловном обеспечении безопасности окружающей среды и охраны здоровья.
Известняк в виде кусков размером до 5 см подается в реакционные колонны со склада по транспортерам. Технологический процесс заключается в проведении химической реакции известняка и разбавленной соляной кислоты (поставка от ОАО «Каустик»). В результате получают раствор СаС12, который в дальнейшем очищают от примесей [1—4]. Выделяющиеся газы очищаются в фильтрах, и углекислый газ удаляют в атмосферу.
Полученный раствор хлорида кальция в несколько этапов очищают от примесей (сульфатов и гидрокси-дов). После отстаивания раствор фильтруют.
его основе: а, б -емкости очистки хлорида кальция; в - упаковка хлорида
Безводный хлорид кальция производится в сушильной камере путем распыления раствора в потоке горячего газа. Распыление раствора выполняют предварительно высушенным сжатым воздухом. В сушилку поступает топочный газ, получаемый сжиганием природного газа. Воду из раствора выпаривают и получают безводный хлорид кальция в виде сухого порошка. Продукт расфасовывают в стандартную упаковку до 1,2 т.
Технологическая схема производства хлорида кальция и продуктов на его основе представлена на рисунке.
В готовом виде безводный хлорид кальция и ПГМ на его основе представляют собой гранулы белого цвета размером 3—5 мм [5].
Ключевые слова: безводный хлорид кальция, противогололедный материал, раствор, технологическая схема производства.
Список литературы
1. Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1988. 702 с.
2. Мороз А.С., Ковалова А.Г. Физическая и коллоидная химия. Л.: Мир, 1994. 278 с.
3. Физическая химия. Практическое и теоретическое руководство / Под ред. Б.П. Никольского. Л.: Химия, 1987. 875 с.
4. Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2 т. Пер с англ. М.: Мир, 1979. 438 с.
5. Аржанухина С.П. Отраслевые особенности применения хлорида кальция // Строительные материалы. 2010. № 10. С. 60-61.
Ы ®
научно-технический и производственный журнал
октябрь 2011
73
